第10课时 绿色植物与生物圈
考纲要求 备考指津
1.能够归纳光合作用的概念,举例说明光合作用在农业生产上的应用。2.尝试分别用陆生植物和水生植物分别设计光合作用产生氧气、光合作用需要二氧化碳的实验。3.认识绿色植物在维持碳—氧平衡方面的重要作用。4.描述我国的主要的植被类型,说出我国植被面临的主要问题,形成爱绿护绿的意识。 1.光合作用、呼吸作用的概念一般以选择题的形式进行考查,光合作用在农业生产上的应用往往以综合分析题的形式进行考查,这几年出题频率较高。这部分内容的学习,一定要注意联系生产实际。2.绿色植物在维持生物圈中的碳—氧平衡中的重要作用往往结合生态系统、环境保护等知识出现在开放性题目中。关注绿色植物、提高环保意识是中考的方向。
一、演示实验:光合作用产生氧气
1.实验现象:金鱼藻在光下产生气泡。快要熄灭的卫生香遇到金鱼藻光下释放的气体猛烈燃烧起来。
2.结论:光合作用产生氧气。
3.原理:氧气能助燃。
二、光合作用利用二氧化碳作原料
1.普利斯特利实验
处理 结果 结论
将小鼠和燃着的蜡烛分别用玻璃罩罩住 蜡烛熄灭、小鼠死去 植物更新了由于蜡烛燃烧或动物呼吸变得污浊的空气。植物维持碳—氧平衡
将燃着的蜡烛和一盆植物用玻璃罩罩住 蜡烛不熄灭、植物长时间活着
将小鼠和一盆植物用玻璃罩罩住 蜡烛不熄灭、小鼠正常活着
2.绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡
碳—氧平衡:绿色植物在光合作用中制造的氧,超过了自身呼吸作用对氧的需要,其余的氧以气体的形式排到大气中;绿色植物还通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡,简称碳—氧平衡。
三、光合作用及其在农业生产上的应用
1.光合作用概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把水和二氧化碳转变成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2.光合作用原料:二氧化碳和水;产物:有机物和氧气;场所:叶绿体;条件:光照。
3.光合作用反应式:二氧化碳+水→有机物(储存能量)+氧气。
4.光合作用的应用:种植农作物时要合理密植。
四、爱护植被,绿化祖国
1.植被概念:指一个地区内生长的所有植被。
2.我国主要的植被类型:草原、荒漠、热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林。
3.我国植被面临的主要问题
(1)属于少林国家:人均森林面积只有0.128公顷,仅相当于世界人均水平的1/5。
(2)资源利用不合理:乱砍滥伐使森林生态系统呈现衰退的趋势。
(3)土地荒漠化:过度放牧使许多草场退化、沙化。土地荒漠化比较严重,已对农业生产和人类生活构成了严重威胁。
1.既是光合作用的产物,又相当于呼吸作用的原料的一组物质是( )。
A.二氧化碳和水 B.有机物和氧气
C.水和氧气 D.水
2.植物光合作用的实质是( )。
A.分解有机物,贮存能量
B.分解有机物,释放能量
C.合成有机物,贮存能量
D.合成有机物,释放能量
3.现有如图所示四个实验装置,若要验证植物的光合作用需要二氧化碳,则应选用的装置组合是( )。
A.①和② B.①和③ C.②和③ D.③和④
4.某学校科学兴趣小组用打孔器从叶片中获得许多叶圆片,抽取其中空气,将等量的叶圆片和水倒入3个烧杯中,按下表所示的条件进行实验:
烧杯号 光照(勒克司) 温度(℃) CO2(%)
1 6 000 15 0.2
2 6 000 25 0.2
3 6 000 25 0.01
(说明:O2在水中的溶解度小,叶圆片光合作用放出的O2在细胞间隙积累,能使叶圆片上浮,叶圆片平均上浮所需要的时间可作为光合作用强弱的比较依据)该实验在研究何种因素对光合作用强度的影响( )。
A.CO2和温度 B.温度
C.CO2 D.光照
5.数百年前,我国黄土高原有茂密的森林,后来成了荒山秃岭,主要原因是( )。
A.北方寒流侵袭
B.过度开荒破坏了生态平衡
C.常年干旱,赤地千里
D.地壳运动频繁
1.实验设计:二氧化碳是光合作用的原料
陆生植物 设计 ①暗处理②设计对照→③光下照射④各取一叶片脱色处理⑤滴加碘液观察颜色变化
现象 甲中叶片不变蓝,乙中叶片变蓝
原因 甲中没有二氧化碳,植物不能进行光合作用
水生植物 设计 ①观察单位时间内水草产生气泡的数量②试管内气体收集满后用带火星的小木条检验
现象 甲中产生气泡速度慢,气体能使小木条复燃
原因 甲中二氧化碳少,光合作用速度慢
拓展 可以用碳酸氢钠溶液代替氢氧化钠溶液
【例1】下图是某同学设计的一组实验装置,请分析回答问题:
(1)此组实验装置能构成对照实验的是______。
(2)将快要熄灭的细木条插进甲装置试管收集的气体中,观察到什么现象?__________________;这说明了什么问题?____________________。
(3)将甲装置中的清水换成碳酸氢钠溶液,单位时间内冒出的气泡数目会______,其原因是__________________________________________________________。
解析:一组对照只能有一个变量,金鱼藻在光下光合作用能产生O2,O2能助燃,碳酸氢钠能吸收CO2。
答案:(1)甲和乙、甲和丙 (2)细木条复燃 光合作用产生O2 (3)减少 碳酸氢钠能吸收CO2,CO2是光合作用的原料
验证光合作用产生O2一般用水生植物的原因:①现象明显,容易观察;②用排水法收集O2比较容易操作。
2.实际生产中,提高作物产量的方法和原理
方法 原理
合理密植 充分利用光照
适当补充二氧化碳 提供光合作用的原料(气肥)
中耕(松土),盆栽植物盆底留孔 保证根部呼吸,维持根的正常生命活动,以利于吸收水和无机盐
合理灌溉和施肥 保证作物的水肥需要
白天升温,夜晚降温 白天促进光合作用,夜晚抑制呼吸作用
防涝排涝 防止根部缺氧引起烂根
注意:储藏粮食要考虑降低呼吸作用,一般方法是在粮仓充入氮气或低温冷藏,另外必须将种子晒干。
【例2】利用大棚栽培农作物时,科技人员常在夜间适当降低大棚内的温度,其作用是( )。
A.可减少虫灾的发生
B.可促进植物的有机物分解
C.可促进植物的光合作用
D.使呼吸作用减弱,利于有机物积累
解析:夜间植物只进行呼吸作用,消耗有机物。
答案:D
有机物得以积累,植物体现出生长的现象,农业生产上提高农作物的产量一般从白天提高光合作用效率,夜间抑制呼吸作用两个方面采取措施。
1.(2012·山东泰安中考,21)降低大气中的二氧化碳含量,减轻温室效应带来的不利影响,是全人类的共同责任。下列做法无助于降低大气中二氧化碳含量的是( )。
A.及时清理垃圾,维护环境卫生
B.倡导节能减排,少开车多步行
C.积极植树种草,增大绿化面积
D.开发水源,太阳能等新型能源
2.(2011·福建南安中考,13)“低碳生活”已成为时髦的话题,保护植被和大面积绿化是降低大气中二氧化碳含量的有效方法,对改善人类的生存环境有重大意义,其原因之一是植物的光合作用能够( )。
A.吸收二氧化碳 B.吸收水和无机盐
C.生产有机物 D.释放二氧化碳
3.(2011·山东德州,38)在生产过程中,为了提高植物光合作用的强度,获得蔬菜的丰收,有些菜农在大棚里增施“气肥”。这种“气肥”实质上就是( )。
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.二氧化碳
4.(2011·湖南怀化中考,25)在金鱼缸中放一些新鲜绿色水草,主要目的是( )。
A.清洁鱼缸里的水 B.提供新鲜的食料
C.增加水中氧的含量 D.起杀菌作用
5.(2012·安徽巢湖中考,29)在温室大棚内进行作物种植具有减少水分蒸发,便于调控棚内光照、温度和二氧化碳含量等优点。请你结合所学知识回答下列有关问题。
(1)在作物生长旺盛时期,要定期补充一定量的水分,被吸收到植物体内的水分绝大部分被用于植物的蒸腾作用,这不仅有利于植物体从土壤中吸收水分和有效地散热,还能促进________________________________________________________________________。
(2)对温室内的土栽作物施用有机肥,不仅有利于培育绿色食品,还可增加温室内的二氧化碳浓度,二氧化碳浓度增加的主要原因是____________________________________。
(3)对棚内栽培的作物适当增加光照,能够提高作物的产量。其中的道理是适当增加光照可使______________增强。
(4)假如在大棚内培育玉米新品种,会因风力不足,雌花穂得不到足够数量的花粉。为了弥补这一缺陷,可采用__________________的方法。
(5)“低碳生活”代表着更健康、更自然、更安全,返璞归真地去进行人与自然的活动。“低碳生活”要求在日常生活中尽量减少能量的消耗,减少二氧化碳排放量等,从而降低环境中二氧化碳的含量。你能为“低碳生活”做些什么?(至少写出两条)____________________________________。
6.(2012·福州中考,30)下图是“生物圈碳—氧平衡”示意图,分析回答下列问题。
(1)推测图中A、B所代表的生理活动:A是________作用,B是________作用。
(2)A、B两个过程中,能够降低大气二氧化碳含量的是________。(填字母)
(3)以下叙述不符合事实的是( )。
A.碳—氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡
B.碳—氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气各占50%
C.人类生活和工业生产加剧了生物圈中二氧化碳的排放
D.植物的光合作用吸收二氧化碳,有利于生物圈中的碳—氧平衡
(4)在维持生物圈碳—氧平衡方面,人类可以做些什么?________________。
7.(2011·山东烟台中考,27)“烟台苹果”驰名中外,2009年“烟台苹果”成为中国果业第一品牌。请你回答“烟台苹果”的相关问题:
(1)短短十年间,“烟台苹果”就实现了由青香蕉、红香蕉、大国光、小国光等传统品种向嘎啦、红富士等新品种的转变。果业技术员在培育新品种时采用的技术是____________,操作成败的关键是____________________________。
(2)烟台的气候属暖温带,空气湿润,光照充足,昼夜温差大,土壤沙质偏碱性,利于苹果的生长。可见影响苹果生长的非生物因素主要有________________。
(3)春天,果农常在苹果园里放养蜜蜂,这是为了__________________。
(4)初夏,果农开始对苹果进行套袋处理。套袋的苹果终日不见阳光,却可以长成大苹果,从营养的来源途径分析主要原因是___________________________________________。
(5)你吃过艺术苹果吗(如图所示)?这是栖霞果农的创举。若将这样苹果的种子种下去,结出的苹果上还会有图案吗?请分析原因。______________________________________。
(6)当你切开苹果时,会发现里面有多枚种子,推测苹果花子房中应含有_____________。
1.水草是金鱼缸中不可缺少的一员,它为金鱼缸中的水世界增添了色彩,协调了景致,衬托出鱼的美丽生动。新鲜水草放在鱼缸里的主要作用是( )。
A.增加鱼缸内的氧气
B.美化鱼的生活环境
C.增加鱼缸内的养料
D.增加鱼缸内的二氧化碳
2.用温室大棚生产蔬菜,为了提高温室大棚内蔬菜的产量,你认为可以在温室大棚内采取的措施是( )。
A.增加二氧化碳浓度
B.增加氧气浓度
C.大量施肥
D.大量浇水
3.如图所示,证明“在有光条件下,氧气是否由绿色植物释放出来”和“光是植物进行光合作用的条件”的对照实验装置分别是( )。
A.甲与乙、甲与丁
B.甲与丙、甲与乙
C.甲与丁、乙与丙
D.甲与乙、乙与丙
4.“退耕还林”的根本目的是( )。
A.发展旅游事业
B.发展畜牧业生产
C.改善生态环境
D.增加木材产量
5.某校生物兴趣小组的同学在玻璃温室里进行植物栽培实验,并在一晴天对室内空气中的二氧化碳浓度进行了24 h测定,下列曲线能正确表示测定结果的是( )。
6.下图表示一昼夜中二氧化碳、氧进出植物叶片的情况,你认为哪幅图所示的现象发生在夜间?( )
7.在大气层中,因为二氧化碳的含量不断增加而引起“温室效应”。造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因是( )。
A.动植物呼吸作用的加强
B.实验室逸出的二氧化碳增加
C.森林绿化面积迅速减少,使得自然界吸收二氧化碳的能力降低
D.大面积燃烧矿物质
8.选取牵牛花的叶子进行光合作用的实验,图中第Ⅰ、Ⅲ号叶子为绿叶,而Ⅱ号叶为白斑叶,叶子部分为绿色、部分为白色(如下图)。在实验前,首先要将这株牵牛花放在暗处一昼夜。然后将这株牵牛花放置光下数小时,再将此三片叶子取下,分别放入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,清洗后,依次向这三片叶子滴加碘液。
(1)将牵牛花放在暗处一昼夜的目的是______________________,三片叶子放在酒精中加热的目的是______________________。
(2)滴上碘液后这三片叶子的变化情况是:
Ⅰ号______________________________;
Ⅱ号______________________________;
Ⅲ号______________________________。
(3)通过Ⅰ号叶子的实验会说明________________;
Ⅱ号叶子的实验会说明____________________________________________________;
Ⅲ号叶子的实验会说明____________________________________________________。
9.2012年3月27日,你参加以倡导低碳生活为主题的“地球一小时”活动了吗?
低碳,意指较低(更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放。低碳生活,就是低能量、低消耗的生活方式。本届上海世博会是第一个正式提出“低碳”理念的世博会,也是第一个“无烟世博会”。
(1)煤炭、石油和天然气的燃烧与人的呼吸一样,会消耗大气中的________,并释放出________气体。
(2)1公顷树林,每天能吸收150~500千克的二氧化碳,并释放出60~400千克的氧气,这是依靠植物的________作用。因此,绿色植物的这种作用有利于维持生物圈中的________平衡。
(3)吸烟不仅违背“低碳”的生活方式,而且主要对人体的________系统造成严重危害。
(4)在日常生活中,你应如何响应“低碳”的生活方式?(举一例即可)________________________________________________________________________。
10.某研究性学习小组设计了实验来探究光合作用的原料和产物。步骤如下:
①在广口瓶中加入蒸馏水至如图所示位置(蒸馏水加热后迅速冷却,基本没有空气也没有二氧化碳),取新鲜的、生长旺盛的沉水植物若干枝放入广口瓶中,并安装好实验装置(装置气密性良好)。
②把上述装置放在阳光下照射一段时间后,观察有无气泡产生。
③打开开关K1、K2,由导管A向瓶内用力吹气2~3分钟后,关闭K2,将装置放在阳光下照射。约5分钟后,就会看到有气泡冒出。容器的水则受气体的挤压由导管A的管口处排出(根据水的排出量,可推知产生的气体量)。
④当广口瓶中产生的气体达一定量时打开K2,取一根带有火星的卫生香迅速放在导管B的管口处,观察现象。
阅读后请回答:
(1)向装置吹入气体前(即步骤②),阳光下照射有无气泡产生?__________,此步骤是否可以省略并说明理由________________________________________________________。
(2)步骤④中可观察到卫生香的现象是______。
(3)请推测此探究实验的结论:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
11.阅读下面材料,据图回答问题。
光合作用与生物圈中的碳—氧平衡
碳以二氧化碳的形式存在于大气中,绿色植物进行光合作用时需不断地从大气中吸收二氧化碳。如一般植物的叶片,每形成1千克葡萄糖,就需要吸收250万升空气中所含有的二氧化碳。由此可见,植物吸收二氧化碳的能力是十分巨大的。有人作过估计,如果大气中的二氧化碳得不到补充的话,那么几十年的光景,大气中的二氧化碳就会被植物所耗尽。但是,事实上,大气中的碳—氧一直保持着相对平衡,这是因为碳在地球生物圈中可以不断地循环,从而可以源源不断地为绿色植物的光合作用提供原料(如图)。
(1)地球大气中,二氧化碳的来源是___________________________________________。
(2)从二氧化碳到氧的过程必须通过________的________来完成。
(3)在碳—氧平衡中,人类的作用与地位和图中的________最接近,理由是________________________________________________________________________。
(4)简述绿色植物在碳—氧平衡过程中的作用。_________________________________
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
基础自主导学
自主测试
1.B 2.C 3.B 4.A 5.B
知能优化训练
中考回顾
1.A 2.A 3.D 4.C
5.答案:(1)植物体对水分和无机盐的向上运输
(2)细菌、真菌分解有机肥中的有机物,产生二氧化碳
(3)光合作用
(4)人工辅助授粉
(5)多步行或骑自行车,少乘汽车;少开空调等
6.答案:(1)光合 呼吸 (2)A (3)B (4)植树造林等
解析:A过程是光合作用,B过程是生物的呼吸作用;碳—氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气的含量相对稳定;维持生物圈碳—氧平衡的做法包括:吸收二氧化碳、减少有机燃料的使用、开发新能源。
7.答案:(1)嫁接 让接穗和砧木的形成层紧密结合在一起 (2)水、阳光、温度、土壤 (3)帮助苹果传粉 (4)叶光合作用制造的有机物可以通过筛管输送到苹果中去,根从土壤中吸收的水分和无机盐可以通过导管运输到苹果中去
(5)不会。因为艺术苹果是由于光照不同色素形成不同而获得的,是外界条件作用的结果,遗传物质并没有发生改变,属于不可遗传的变异 (6)多个胚珠
模拟预测
1.A
2.A 因为,温室大棚是一个相对封闭的空间,白天光合作用旺盛,二氧化碳可能出现供不应求的情况。
3.B 因为,前后两个实验的变量分别是绿色植物和光照。
4.C
5.C 因为,白天光合作用比呼吸作用速度快,植物体表现为吸收CO2,释放O2,夜间只进行呼吸作用,植物表现为吸收O2,释放CO2。
6.D
7.C 因为,绿色植物在维持自然界中碳—氧平衡方面起着非常重要的作用,大气中CO2的主要来源是有机燃料的使用。
8.答案:(1)让叶片中的有机物运走耗尽 脱去叶绿素
(2)见光部分变蓝 遮光部分不变蓝 绿色部分变蓝,白色部分不变蓝 不变蓝 (3)光是光合作用的条件 叶绿体是光合作用的场所 光合作用的原料是CO2
9.答案:(1)O2 CO2 (2)光合 碳—氧 (3)呼吸 (4)少开汽车,多坐公交车,骑自行车(节约用电,不用一次性筷子等)
10.答案:(1)无 不能省略,此步骤与步骤③形成对照
(2)复燃 (3)①光合作用需要CO2 ②光合作用产生O2
解析:人体呼出气中含有较多的CO2,步骤②与③的变量是CO2。光合作用产生O2,O2能助燃。
11.答案:(1)生物呼吸、工厂废气、汽车尾气、动植物遗体和排出物分解的产物等
(2)绿色植物 光合作用
(3)动物 只进行呼吸作用,吸入氧、排出二氧化碳
(4)绿色植物在光合作用中制造的氧,超过了自身呼吸作用对氧的需要,其余的氧都以气体的形式排到了大气中;绿色植物还不断通过光合作用消耗大气中的二氧化碳,这样就维持了生物圈中的碳—氧平衡
解析:从题图中可见,大气中的CO2有多个来源,包括分解者的分解,动植物的呼吸,泥炭、煤、石油等化石燃料的燃烧。大气中CO2的去向只有绿色植物的光合作用,说明绿色植物在维持大气碳—氧平衡中起着十分关键的作用。